一種底部可直接焊接於散熱器的陶瓷cob封裝led光源的製作方法
2023-10-05 09:04:39 4
一種底部可直接焊接於散熱器的陶瓷cob封裝led光源的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種底部可直接焊接於散熱器的陶瓷COB封裝LED光源，具有更佳導熱性能，組裝更加簡便的陶瓷COB封裝LED光源結構。本發明包括LED光源基板，LED光源基板的本體底部引入可焊接金屬薄膜電鍍層，LED光源基板的本體表面設有金屬電路層，若干LED晶片設置在金屬電路層上，LED晶片四周設有一個封閉的COB圍壩，螢光粉填充膠填充於COB圍壩內並覆蓋在LED晶片上。本發明使得陶瓷COB封裝LED光源在組裝過程中直接用錫膏或散熱金屬膏焊接固定於燈具散熱器上，大大的簡化產品的組裝工藝。
【專利說明】—種底部可直接焊接於散熱器的陶瓷COB封裝LED光源
【技術領域】
[0001]本發明屬於LED光源【技術領域】，具體涉及一種底部可直接焊接於散熱器的陶瓷COB封裝LED光源，在LED光源的陶瓷基板底部(光源背面)採用薄膜電鍍工藝形成可以焊接的複合金屬薄膜電鍍層，使用此陶瓷COB封裝LED光源的燈具無需用連接器及螺栓或螺絲等部件進行固定，可通過錫膏或導熱材料直接焊接於燈具散熱器上。
【背景技術】
[0002]陶瓷基板COB封裝的LED光源具有良好散熱性及絕緣性能，在LED照明領域具有廣泛的應用前景，目前市場上越來越多的燈具產品已經大量使用這種形式的光源。
[0003]傳統的COB LED封裝光源應用在燈具上，在組裝過程中一般是通過螺栓或螺絲固定在燈具散熱器上，而陶瓷基板因為性能比較脆弱，如用螺栓固定顯然容易造成產品破裂等不良現象，而目前解決這個問題常用的方法是使用連接器或塑膠壓板(壓蓋)的方式將陶瓷COB封裝LED光源固定安裝在燈具散熱器上。
[0004]採用螺栓或螺絲固定在燈具散熱器上或使用連接器或塑膠壓板(壓蓋)的方式固定在燈具散熱器上，這兩種安裝方式一般都是通過在光源底部塗布導熱膏的方式進行導熱、散熱，這兩種組裝方式都存在一定的不足:首先導熱膏的散熱方式使LED燈具的熱阻增大，散熱通道不良，產品散熱性能會降低；其次增加了 LED燈具的組裝工藝過程，使人工生產成本增加，生產效率下降；再三是增加一個光源的連接器或塑膠壓板(壓蓋)使材料成本會增加。
[0005]本發明能夠有效地解決LED燈具在使用COB光源中存在的:產品破裂不良現象、燈具散熱器與光源的熱阻增大、生產成本增加、生產效率下降、材料成本會增加等問題點。
【發明內容】
[0006]針對以上陶瓷COB封裝LED光源存在的這些問題，本發明目的在於提出一種具有更佳導熱性能，組裝更加簡便的陶瓷COB封裝LED光源結構，可以廣泛應用於使用COB光源的LED室內照明燈具、LED室外照明燈具和其他特殊LED照明燈具。
[0007]為達到上述目的，本發明採用以下方案:
一種底部可直接焊接於散熱器的陶瓷COB封裝LED光源，包括LED光源基板，LED光源基板的本體底部(光源背面)引入可焊接金屬薄膜電鍍層，LED光源基板的本體表面通過蝕刻工藝形成LED連接電子線路的金屬電路層，若干LED晶片設置在所述LED光源基板的金屬電路層上，LED晶片之間通過連接金線組成電氣連接的模塊，LED晶片組成的模塊四周設有一個封閉的COB圍壩，螢光粉填充膠(螢光粉塗層)填充於COB圍壩內並覆蓋在LED晶片上。
[0008]在一些實施例中，所述LED光源基板的本體為絕緣的絕緣陶瓷基板或其他高分子材料基板；優選地，LED光源基板的本體為絕緣的Al2Q3陶瓷基板或AIN陶瓷基板或高分子材料基板。[0009]在一些實施例中，所述絕緣陶瓷基板底部採用薄膜電鍍工藝形成可以焊接的可焊接金屬薄膜電鍍層，可焊接金屬薄膜電鍍層之下設有燈具散熱器，可焊接金屬薄膜電鍍層與燈具散熱器之間弓I入通過回流焊工藝焊接它們的錫膏層。
[0010]在一些實施例中，所述絕緣陶瓷基板或其他高分子材料基板的正面形成LED的COB封裝結構。
[0011]在一些實施例中，所述COB圍壩為圓形塑膠或矽膠圍壩。
[0012]在一些實施例中，所述螢光粉填充膠採用螢光粉塗層覆蓋於LED晶片上，COB圍壩腔體內的螢光粉塗層上封裝樹脂膠，形成螢光粉填充膠。
[0013]本發明打破傳統陶瓷COB封裝方式，通過在基板背面使用薄膜電鍍工藝形成一層薄膜電鍍層，使得陶瓷COB封裝LED光源在組裝過程中直接用錫膏或散熱金屬膏焊接固定於燈具散熱器上，由於採用錫膏焊接的方式使其導熱性能遠遠優於塗抹導熱膏的方式，同時無需再採用螺栓或連接器等方式固定，大大的簡化產品的組裝工藝。使用此陶瓷COB封裝LED光源無需用連接器及螺栓或螺絲等部件固定，可通過錫膏直接焊接於燈具散熱器上。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1所示本發明實施例的立體示意圖。
[0015]圖2所示本發明實施例的結構示意圖。
[0016]圖3所示本發明實施例的應用於燈具上的結構圖。
[0017]本發明實施例的附圖標記說明如下:
LED光源基板1、絕緣陶瓷基板la、可焊接金屬薄膜電鍍層lb、金屬電路層lc、螢光粉填充膠2、COB圍壩3、連接金線4、LED晶片5、錫膏層6、燈具散熱器7。
【具體實施方式】
[0018]為能進一步了解本發明的特徵、技術手段以及所達到的具體目地、功能，解析本發明的優點與精神，藉由以下通過實施例對本發明做進一步的闡述。
[0019]從圖1、圖2可以看出，通過在LED光源基板I本體表面形成一層金屬電路層Ic,通過蝕刻或其他工藝形成LED連接電子線路；通過在LED光源基板I本體底部使用薄膜電鍍工藝形成可焊接金屬薄膜電鍍層lb，使得該光源底部具備了可以錫膏焊接的條件，同時陶瓷基板層Ia具有良好的導熱及絕緣性能，金屬電路層Ic用於電氣通路的連接，這樣形成一個LED COB封裝基板。
[0020]如圖3所示，LED光源基板I由絕緣陶瓷基板la、底部的可焊接金屬薄膜電鍍層lb、上部的金屬電路層Ic的組成，安裝於LED光源基板I上的LED晶片5和基板金屬電路層Ic及連接金線4形成一個閉合的光電子迴路。LED光源基板I上的COB圍壩3用於完成螢光粉填充膠2的形成，保護LED晶片5和連接金線4。
[0021]從圖3可以看出，陶瓷COB封裝LED光源底部通過回流焊工藝，使可焊接金屬薄膜電鍍層Ib下面的錫膏層6直接焊接於燈具散熱器7上形成一體化的光源散熱器。由於採用錫膏焊接的方式，使其導熱性能遠遠優於塗抹導熱膏的方式，同時無需再採用螺栓或連接器等方式固定，大大的簡化產品的組裝工藝。使焊接金屬薄膜電鍍層Ib與燈具散熱器7接觸面整個通過錫膏層6通過回流焊工藝焊接，讓LED光源基板I通過燈具散熱器7具有優良的散熱性。
[0022]在其中一個實施例中，LED光源基板I的本體底部設有可焊接金屬薄膜電鍍層Ib，LED光源基板I的本體表面通過蝕刻等工藝形成LED連接電子線路的金屬電路層lc，若干LED晶片5設置在LED光源基板I的金屬電路層Ic上，LED晶片5之間通過連接金線4形成電氣連接，在LED晶片5四周設有一個封閉的COB圍壩3，螢光粉填充膠2 (螢光粉塗層)填充於COB圍壩3內並覆蓋在LED晶片5上。
[0023]LED光源基板I的本體採用絕緣的絕緣陶瓷基板Ia或其他高分子材料基板，該絕緣陶瓷基板Ia底部(光源背面)採用薄膜電鍍工藝形成可以焊接的可焊接金屬薄膜電鍍層Ib (複合金屬薄膜電鍍層)，可焊接金屬薄膜電鍍層Ib之下設有燈具散熱器7，可焊接金屬薄膜電鍍層Ib與燈具散熱器7之間引入通過回流焊工藝焊接它們的錫膏層6。該絕緣陶瓷基板Ia或其他高分子材料基板的正面形成LED的COB封裝結構。
[0024]COB圍壩3為圓形塑膠或矽膠圍壩。使用此陶瓷COB封裝LED光源的燈具無需用連接器及螺栓或螺絲等部件進行固定，可通過錫膏或導熱材料直接焊接於燈具散熱器7上。
[0025]在背面已形成可焊接金屬薄膜電鍍層Ib的絕緣陶瓷基板Ia上，絕緣陶瓷基板Ia正面形成一個金屬電路層lc，若干LED晶片5粘接在基板金屬電路層Ic上，LED晶片5之間通過連接金線4形成電氣連接，在LED晶片5四周形成一個封閉的COB圍壩3，螢光粉塗層覆蓋於LED晶片5上，COB圍壩3腔體內螢光粉塗層上封裝樹脂膠，形成螢光粉填充膠2。可以廣泛應用於使用COB光源的LED室內照明燈具、LED室外照明燈具和其他特殊LED照明燈具。
[0026]以上所述實施例僅表達了本發明的【具體實施方式】，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的技術，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種底部可直接焊接於散熱器的陶瓷COB封裝LED光源，包括LED光源基板(I)，其特徵在於，所述LED光源基板(I)的本體底部引入可焊接金屬薄膜電鍍層(lb)，所述LED光源基板(I)的本體表面通過蝕刻工藝形成LED連接電子線路的金屬電路層(lc)，若干LED晶片(5)設置在所述LED光源基板(I)的金屬電路層(Ic)上，所述LED晶片(5)之間通過連接金線(4)組成電氣連接的模塊，所述LED晶片(5)組成的模塊四周設有一個封閉的COB圍壩(3)，螢光粉填充膠(2)填充於所述COB圍壩(3)內並覆蓋在所述LED晶片(5)上。
2.根據權利要求1所述的一種底部可直接焊接於散熱器的陶瓷COB封裝光源，其特徵在於，所述LED光源基板(I)的本體為絕緣的絕緣陶瓷基板(Ia)或其他高分子材料基板。
3.根據權利要求2所述的一種底部可直接焊接於散熱器的陶瓷COB封裝光源，其特徵在於，所述絕緣陶瓷基板(Ia)底部採用薄膜電鍍工藝形成可以焊接的可焊接金屬薄膜電鍍層(lb)，所述可焊接金屬薄膜電鍍層(Ib)之下設有燈具散熱器(7)，所述可焊接金屬薄膜電鍍層(Ib)與燈具散熱器(7)之間引入通過回流焊工藝焊接它們的錫膏層(6)。
4.根據權利要求2所述的一種底部可直接焊接於散熱器的陶瓷COB封裝光源，其特徵在於，所述絕緣陶瓷基板(Ia)或其他高分子材料基板的正面形成LED的COB封裝結構。
5.根據權利要求1所述的一種底部可直接焊接於散熱器的陶瓷COB封裝光源，其特徵在於，所述COB圍壩(3)為圓形塑膠或矽膠圍壩。
6.根據權利要求1所述的一種底部可直接焊接於散熱器的陶瓷COB封裝光源，其特徵在於，所述螢光粉填充膠(2)採用螢光粉塗層覆蓋於LED晶片(5)上，COB圍壩(3)腔體內的螢光粉塗層上封裝樹脂膠，形成螢光粉填充膠(2 )。
【文檔編號】H01L33/54GK103500787SQ201310483703
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月16日 優先權日:2013年10月16日
【發明者】鄭小平, 陳建, 童玉珍 申請人:北京大學東莞光電研究院